فهرست مطالب

  • سال سی و سوم شماره 3 (زمستان 1393)
  • تاریخ انتشار: 1393/12/19
  • تعداد عناوین: 10
|
  • رضا عشقی، سید محمد مهدی هادوی، ولی الله ورمزیار صفحات 1-11
    در این پژوهش اتصال آلیاژ V4-Al6-Ti به فولاد زنگ نزن 410 با استفاده از سه فلز پرکننده مختلف پایه نقره، پایه نیکل و پایه تیتانیوم با استفاده از عملیات لحیم کاری سخت در شرایط خلا مورد بررسی قرار گرفته است. برای دست یابی به فاصله توقف بهینه، عملیات لحیم کاری در سه فاصله توقف 02/0، 04/0 و 06/0 میلی متر انجام شد. بعد از انجام عملیات لحیم کاری اتصال ها از لحاظ استحکام و سختی مورد بررسی قرار گرفت. اندازه گیری استحکام اتصالات لحیم شده نشان می دهد که اتصالات ایجاد شده با فلز پرکننده پایه تیتانیوم در فاصله توقف 02/0 میلی متر، دارای استحکام 5/149 مگاپاسکال است که حداکثر استحکام را نسبت به سایر نمونه های لحیم شده دارد.
    کلیدواژگان: لحیم کاری سخت، آلیاژ تیتانیوم، V4، Al6، Ti، فولاد زنگ نزن 410، فاصله توقف
  • رامین جهادی نایینی، محمد صدیقی، حمیدرضا جاهد مطلق صفحات 13-20
    در این مقاله، تاثیر فرایند پرس با کانال های همسان زاویه دار (ECAP1) بر ساختار و خواص مکانیکی آلیاژ AM30 منیزیم مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج، تاثیر قابل توجه فرایند ECAP را در ایجاد ساختار ریز دانه نشان می دهد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که اندازه دانه ها از 4/20 میکرومتردر حالت اکسترود شده به 2/7 میکرومتردر پاس اول و 9/3 میکرومتردر پاس چهارم کاهش یافت. نتایج پاس چهارم افزایش چکش خواری و کاهش استحکام تسلیم را در مقایسه با حالت اکسترود شده نشان داد. این رفتار می تواند بر اساس میزان بالای نرم شدن ناشی از تشکیل بافت در مقابل اثر ریز دانه شدن بر استحکام توضیح داده شود. نتایج آزمون سختی در مقطع عرضی نمونه ها، افزایش سختی و توزیع یکنواخت کرنش در پاس های بالاتر فرایند ECAP را نشان داد.
    کلیدواژگان: پرس با کانال های همسان زاویه دار، آلیاژ AM30 منیزیم، ساختار ماده، ریز سختی
  • فاطمه سادات سیدان، محمدحسین فتحی، حسین ادریس، علی دوست محمدی، وجیه سادات مرتضوی، فرزانه شیرانی صفحات 21-35
    هدف از اجرای پژوهش حاضر، ساخت نانوکامپوزیت گلاس آینومر - فورستر یت و بررس ی تاثیر افزودن نانوذرات بیوسرا میک فورستریت به جزء سرامیکی سیمان گلاس آینومر، به منظور ارتقاء خواص مکانیکی و زیست فعالی آن بود. بدین منظور، نانوذرات فورستر یت به افزوده شد. به منظور (Fuji II GC) روش سل- ژل ساخته شد و درصدهای وزنی مختلف آن به جزء سرامیکی سیمان گلاس آینومر تجار ی شناسایی ساختار فازی و تعیین اندازه دانه پودر فورستریت تولیدی از آزمون پراش پرتو ایکس1 استفاده شد. برای بررس ی خواص مکا نیکی نانوکامپوزیت گلاس آینومر– فورستریت، نمونه ها تحت آزمون های استحکام فشاری 2، خمشی به روش سه نقطه ای و کششی قطری قرار گرفتند. بود، از نظر آماری معنا دار در p < 0/ تحلیل آماری با استفاده از تحلیل واریانس یک سویه 3 انجام شد و تفاوت در مقادیر نتایج، در صورتی که 05 نظر گرفته شد. مورفولوژی سطح شکست نمونه ها به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی 4 بررسی شد. برای ارزیابی زیست فعا لی نمونه ها، از طی ف سن جی تبد یل فوری ه، (ICP-OES) و آزمون های طیف سنجی نشری نوری زوج پلاسمای القایی 6 (SBF) محلول شبیه سازی شده بدن 5 و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس، ترکیب فورستر یت نانوکریستا لی و خالص را (FTIR) فروسرخ 7 تایید نمود. بر اساس نتایج آزمون های مکانیکی، مقادیر وزنی بهینه نانوذرات فورستریت برای افزایش استحکام فشاری، خمشی و کششی قطر ی تصاو یر. (p < 0/ 1 و 1 درصد وزنی به دست آمد. بر اساس مطالعات آماری، اختلاف مقادیر نتایج بین تمام یگروه ها معنادار بود (05، به ترتیب 3 میکروسکوپ الکترونی روبشی حاکی از تشکیل آپاتیت بر سطح نمونه ها، پس از غوطه ور ی در محلول ش بیه ساز ی شده ب دن بود. نتایج آزمون های طیف سنجی نشری نوری زوج پلاسمای القایی و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ نیز زیست فعالی نانوکامپوزی ت تولی دی را تایی د نمود. نانوکامپوزیت گلاس آینومر- فورستریت حاوی یک تا سه درصد وزنی نانوذرات فورستریت، به دلیل بهبود خواص مکانیکی و افزایش زیست فعالی می تواند گزینه مناسبی برای کاربردهای دندانپزشکی و ارتوپدی باشد.
    کلیدواژگان: سیمان گلاس آینومر، نانوذرات فورستریت، سل، ژل، خواص مکانیکی، زیست فعالی
  • محمدرضا گرسیوزجزی، محمدعلی گلعذار، کیوان رئیسی صفحات 37-49
    در پژوهش حاضر، ترکیب شیمیایی، ضخامت و رفتار تریبوخوردگی لایه اکسیدی بر روی آلیاژ Ti-6Al-4V، ایجاد شده به روش آندایزینگ1 در محلول H2SO4/H3PO4 و ولتاژهای بالاتر از ولتاژ شکست دی الکتریک مورد بررسی قرار گرفت. اندازه گیری ضخامت لایه های اکسیدی نشان داد که ضخامت پوشش با افزایش ولتاژ آندایزینگ به صورت خطی افزایش می یابد. تحلیل طیف سنجی پراکنش انرژی (EDS2) از فیلم اکسیدی، حضور عناصر فسفر و گوگرد از الکترولیت را درون فیلم اکسیدی نشان داد. نتایج حاصل از آزمون های تریبوخوردگی3 مشخص کرد که فرایندآندایزینگ، باعث بهبود رفتار تریبو خوردگی نمونه ها می شود. به علاوه لایه های اکسیدی ایجاد شده در ولتاژهای بالاتر، رفتار تریبوخوردگی بهتری از خود نشان دادند. بررسی سطح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی4 و تحلیل EDS نشان داد که لایه اکسیدی در نمونه های آندایزشده در ولتاژهای کم تر به طور کامل برداشته شده اند؛ اما در نمونه های آندایزشده در ولتاژهای بیش تر، تخریب لایه به صورت جزئی در سطح سایش رخ داده است. حجم ساییده شده نمونه ها پس از آزمون تریبوخوردگی نیز مقدار کم تری را برای نمونه های آندایز شده در ولتاژهای بالاتر نشان داد.
    کلیدواژگان: آندایزینگ، آلیاژ Ti، 6Al، 4V، ولتاژ شکست دی الکتریک، تریبوخوردگی
  • زهرا امیدی، سعیدرضا بخشی، علی قاسمی صفحات 51-59
    نیترید سیلیسیم به دلیل دارا بودن خواص منحصر به فرد و فوق العاده ای نظیر استحکام دمای بالا، پایداری شیمیایی و گرمایی و هم چنین مقاومت مناسب در مقابل شوک گرمایی، اکسیداسیون، سایش و خوردگی در حضور بسیاری از اسیدها و بازها در میان سرامیک ها جایگاه ویژه ای یافته است. مطالعات علمی انجام شده نشان می دهند روش های مختلفی برای سنتز ترکیب نیترید سیلیسیم وجود دارد اما بیش‍تر روش ها هزینه برند و به دمای زیاد و زمان عملیات حرارتی طولانی نیاز دارند. به همین دلیل در پژوهش حاضر ترکیب نیترید سیلیسیم به روش آسیاب کاری مکانیکی تولید شده است. در این روش پودر سیلیسیم با خلوص 99% ≤ به مدت 25 ساعت با استفاده از آسیاب گلوله ای تحت گاز نیتروژن آزمایشگاهی آسیاب شد، سپس بر روی آن عملیات حرارتی در دماهای 1100، 1200، 1300 و 1400 درجه سانتی گراد با سرعت گرمایش 10 درجه سانتی گراد در دقیقه به مدت یک ساعت تحت جریان گاز نیتروژن با خلوص 99/99 % و سرعت شارش 200 میلی لیتر در دقیقه انجام شد. همچنین پودر سیلیسیم آسیاب کاری نشده نیز در دماهای یاد شده (1100 تا 1400 درجه سانتی گراد) و در حضور گاز نیتروژن به مدت 1 ساعت عملیات حرارتی شد. برای بررسی خصوصیات فازی و ریزساختاری نمونه ها آزمون های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی با تفکیک انرژی انجام شد. از طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه برای تعیین باندهای تشکیل شده در نمونه بهره گرفته شد. نتایج بدست آمده نشان داد که پودر نیترید سیلیسیم با دو نوع مورفولوژی شامل ذرات کروی شکل و سیم هایی با قطر 300-100 نانومتر و طول چند میکرون در دمای 1300 درجه سانتی گراد بدون هر گونه فاز ناخالصی یا ثانویه به طور کامل تشکیل شد. این امر توسط باندهای جذبی Si-N در نمودار طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه تایید شد. بر اساس نتایج حاصل از الگوهای پراش پرتو ایکس انجام 25 ساعت آسیاب کاری پودر سیلیسیم تحت گاز نیتروژن باعث کاهش قابل توجهی در دمای سنتز نیترید سیلیسیم نسبت به روش نیتراسیون مستقیم پودر سیلیسیم بدون آسیاب کاری شده است. افزایش دما موجب تسریع استحاله فازی β→α و تغییر مورفولوژی ذرات توسط مکانیسم گاز-مذاب-جامد شده است.
    کلیدواژگان: نیترید سیلیسیم، آسیاب کاری مکانیکی، دما، نیتراسیون مستقیم
  • فاطمه محترم، وحید متقی طلب، غلامرضا باقرسلیمی، اکبر خداپرست حقی صفحات 61-78
    در سال های اخیرهم زمان با پیشرفت تکنیک چاپ مدار بر روی سطوح، امکان ساخت خطوط نواری و اجتماع آن با عناصر مداری دیگر فراهم شده است. این خطوط نواری معروف به خطوط میکرواستریپ اند و به این مجموعه آنتن های میکرواستریپ گفته می شود. بطور کلی آنتن های میکرواستریپ از سه لایه پچ رسانا، زیرلایه دی الکتریک و صفحه زمین رسانا تشکیل شده است. یکی از مهم ترین مشکلات استفاده از آنتن های متداول، انعطاف ناپذیری آن هاست. در این پژوهش، تمامی لایه ها از جنس منسوج است و آنتن بدست آمده از قابلیت انعطاف پذیری و خمش قابل قبولی برخوردار است. برای تهیه آنتن ها از چاپ جوهر افشان به همراه روش لایه نشانی الکترولس جهت تهیه طرح های متنوع آنتنی مشتمل بر ذرات نیکل استفاده شده است. سطوح پوشش داده شده توسط میکروسکوپ الکترونی، تحلیل عنصری و میکروسکوپ نوری مشخصه یابی شدند. علاوه بر این ثبات شستشویی سطوح همراه با سایر خصوصیات فیزیکی - مکانیکی به روش های استاندارد مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل عنصری پارچه لایه نشانی شده تشکیل ذرات نیکل را به وضوح نشان می دهد. علاوه بر این بررسی مورفولوژیک طرح های آنتن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی شکل گیری پوششی یکنواخت از نانو ذرات نیکل در محدوده قطری 100-500 نانو متر با شکل شبه کروی و مرزهای مشخص را نشان می دهد. هم چنین حضور تجمعی ذرات در لایه های متوالی با ساختار شبه کلمی موید تشکیل شکل گیری کریستال های فلزی است. نتایج بدست آمده از آزمون ثبات شستشویی نشان دهنده پایداری قابل قبول مقاومت الکتریکی طرح ها پس از شستشوی متوالی است. هم چنین بهره و پهنای باند آنتن های ساخته شده، با استفاده از تحلیلگر اسپکتروم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از دستگاه تحلیلگر اسپکتروم نشان داد که با افزایش اندازه پچ رسانا، پهنای باند آنتن های چاپی به میزان KHz1 نسبت به آنتن هایی با پچ کوچک تر افزایش و بهره آن به میزان dB 11- کاهش یافته است. از طرفی پهنای باند آنتن مستطیلی نسبت به آنتن مارپیچ، KHz 2/0 افزایش و بهره آن dB 5/2- کاهش یافت. هم چنین نتایج کسب شده از آزمون هدایت الکتریکی نشانگر آن است که هدایت الکتریکی آنتن های میکرو استریپ به میزان قابل قبول S/cm 2632 رسیده است.
    کلیدواژگان: لایه نشانی الکترولس، آنتن میکرواستریپ، پارچه پلی استر، نانو ذرات فلزی نیکل
  • رضا تجلی، حمیدرضا بهاروندی، حسین عبدی ز اده صفحات 79-89
    در این پژوهش سنتز نانو ذرات ZrC به روش سنتز خود پیش رونده دما بالا 1 از مخلوط پودری ZrO2، C، Mg و رقیق کننده NaF یا NaCl بررسی شد. تاثیر مقادیر مختلف مواد اولیه، زمان آسیاب کاری، ترکیب رقیق کننده مورد استفاده و هم چنین اسیدشویی بر سنتز ZrC بررسی شد. تحلیل پراش اشعه ایکس2 نشان داد که مقدار بهینه منیزیم و فلورید سدیم برای سنتز ZrC به ترتیب برابر با 8/2 مول و 2 مول است. آسیاب کاری به مدت زمان 120 دقیقه باعث کاهش فاصله نفوذی میان مواد اولیه و افزایش پیشرفت واکنش احتراقی شد. تحلیل های پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی3 نشان دادند که رقیق کننده NaF نسبت به NaCl باعث کاهش بیش تری در اندازه ذرات ZrC و افزایش پیشرفت واکنش احتراقی می شود. نمونه های سنتز شده به منظور حذف ناخالصی MgO توسط 37% HCl و به منظور حذفNaF یا NaCL با آب مقطر شستشو داده شدند. مقادیر اندازه ذرات ZrC نمونه های مختلف در محدوده 90-50 نانومتر قرار گرفت.
    کلیدواژگان: سنتز خود پیش رونده دما بالا، کاربید زیرکونیوم، نانو پودر، رقیق کننده
  • مجید طهرانی دهکردی، سید هژیر بهرامی، رضا ناطقی جهرمی صفحات 91-103
    در این پژوهش تاثیر پارامترهای مختلف بر خواص ضربه پاندولی کامپوزیت های خالص و هیبرید تقویت شده با فیلامنت های بازالت و شیشه مطالعه شده است. بدین منظور کامپوزیت هایی شامل بازالت خالص، شیشه خالص، دو نمونه هیبرید بین لایه ای و یک نمونه هیبرید درون لایه ای با آرایش شبه همسانگرد تولید شد. در این کامپوزیت ها از رزین اپوکسی به عنوان زمینه استفاده شد. آنگاه آزمایش ضربه پاندولی بر روی نمونه های کامپوزیت انجام و برای هر دسته از کامپوزیت ها میانگین انرژی جذب شده تعیین شد. نتایج نشان می دهند نمونه های بازالت خالص و شیشه خالص به ترتیب بیش ترین و کم ترین انرژی جذب شده را از خود نشان داده اند. مقدار انرژی ضربه ای جذب شده برای نمونه های هیبرید، کم تر از نمونه بازالت خالص و بیش تر از نمونه شیشه خالص است. هم چنین در بین کامپوزیت های هیبرید، نمونه هیبرید درون لایه ای نسبت به نمونه های هیبرید بین لایه ای مقاومت بهتری در برابر ضربه داشته است.
    کلیدواژگان: کامپوزیت، هیبرید بین لایه ای، هیبرید درون لایه ای، ضربه پاندولی، بازالت، شیشه
  • سید محمدحسین میرباقری، میلاد دانشمند، سید یوسف طباطبایی صفحات 105-124
    هدف از پژوهش حاضر بررسی رفتاریک سازه جاذب انرژی ضربه بر مبنای استفاده از ماده پیشرفته فوم فلزی کامپوزیتی با نگرش به همگنی ساختار سلولی فوم است. لذا در این پژوهش ابتدا داخل لوله های برنجی Cu-Zn30wt.%، با قطر داخلی27 میلی متر و ضخامت 1 میلی متر، از طریق فرایند فرم گریپ با فوم های کامپوزیت آلومینیم A356-10vol.%SiC-Xwt.%TiH2 با سه درصد وزنی متفاوت TiH2 به ترتیب 1، 5/1 و 2 پر شد. سپس مجموعه قوطی و فوم فلزی و هم چنین هرکدام به طور مجزا، به عنوان یک سازه جاذب انرژی، تحت بار فشاری و محوری قرار گرفت و رفتار چین خوردگی و کمانش پلاستیک پیشروندی آن ها برای چگالی های مختلف فوم بررسی شد. نتایج نشان می دهد با کاهش چگالی فوم آلومینیمی A356-10vol.%SiC، به ترتیب از 93/0 به 88/0 و 43/0 گرم بر سانتی متر مکعب، میزان جذب انرژی قوطی های برنجی پرشده با فوم یاد شده، به ترتیب از 12955 به 13465 و سپس به 11192 ژول تغییر می یابد که نشان دهنده جذب انرژی بالاتر نمونه فوم حاوی 5/1 درصد TiH2 با چگالی 88/0 است. هم چنین نتایج تحلیل تصویری مقطع طولی فوم ها با چگالی متفاوت نشان می دهد پارامتر«ضریب جوری» که در پژوهش حاضر توسعه داده شده است به خوبی می تواند اثر غیر همگنی ساختار سلولی فوم را در الگوی کمانش پلاستیک پیشرونده و میزان جذب انرژی لهیدگی نشان دهد.
    کلیدواژگان: فوم آلومینیمی، قوطی های جاذب انرژی، کمانش شبه استاتیکی، لوله برنجی، فوم سلول بسته
  • پریناز ضرابیان، مهدی کلانتر، مسعود مصلایی پور، علیرضا مشرقی صفحات 125-140
    مواد بر پایه فریت نیکل به دلیل مقاومت شیمیایی (عدم انحلال در الکترولیت و مقاومت به اکسیداسیون)، پایداری گرمایی، مقاومت مکانیکی، رسانایی لازم و مقاومت به شوک گرمایی به خصوص از نوع سرمت به عنوان آند خنثی در سیستم الکترولیز آلومینیوم مطرح و مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش نمونه های کامپوزیتی NiO/NiFe2O4 با مقادیر 50، 10 و 15 درصد NiO و نمونه های سرمت Cu/NiFe2O4 با مقادیر 5، 10 و 15 درصد مس به روش متالورژی پودر تهیه شد و توسط تحلیل پراش اشعه ایکس1 (XRD)، بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی2 (SEM)، اندازه گیری چگالی و خواص مکانیکی مانند استحکام3 و چقرمگی4 (آزمایش خمش سه نقطه ای5)، آزمایش رسانایی6 و مقاومت به خوردگی7 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که برای کامپوزیت NiO/NiFe2O4میزان چگالی نسبی کامپوزیت با افزایش درصد نیکل تا 5% افزایش و در بالاتر از آن کاهش می یابد در حالی که استحکام همواره کم می شود. اما از آنجایی کهNiO چقرمگی و مقاومت خوردگی کامپوزیت را افزایش می دهد، کامپوزیت NiO/NiFe2O4 10% می تواند شرایط بهینه را به عنوان یک آند خنثی ایجاد نماید. برای سرمت بر پایه فریت نیکل میزان جگالی نسبی تا ده درصد مس افزایش و در مقادیر بالاتر کاهش می یابد در حالی که با افزایش مس تا پانزده درصد همواره استحکام افزایش می یابد. لازم به ذکر است که تا پنج درصد مس نرخ افزایش استحکام چشم گیرتر است. رسانایی نمونه های سرمت با افزایش درصد مس به طور چشم گیری افزایش می یابد و تنها نقطه ضعف سرمت در مقایسه با کامپوزیت کاهش مقاومت به خوردگی با حضور فاز فلزی است.
    کلیدواژگان: آند خنثی، سرمت، کامپوزیت، فریت نیکل، مس، متالورژی پودر، خواص مکانیکی، ریزساختار
|
  • Reza Eshghi, S.M.Hadavi, V.Varmazyar Pages 1-11
    In this research، Ti-6Al-4V alloy was brazed with 410 stainless steel by three different filler metals as silver-base، nickel-base، and titanium-base alloys. In order to obtain optimum clearance، brazing was done in three different clearances of 0. 02، 0. 04 and 0. 06 mm. Also، the strength and hardness of the brazing zone were investigated. The results of shear strength showed that the brazed samples with titanium-base alloy at the clearance of 0. 02 mm had the maximum strength among the different samples which was 149. 5 MPa.
    Keywords: Brazing, Titanium alloy, Ti, 6Al, 4V, 410 stainless steel, Clearance
  • R. Jahadi Naeini, M. Sedighi, H. R. Jahedmotlagh Pages 13-20
    In this paper، the effect of Equal Channel Angular Pressing (ECAP) process on the structure and mechanical properties of AM30 magnesium alloy was studied. The results showed a considerable effect of ECAP process on creating an ultrafine grain size structure. Scanning Electron Microscope indicated that the grain size dropped from 20. 4 µm in the extruded form to 7. 2 µm in the first pass and 3. 9 µm in fourth pass. The fourth pass presented higher ductility and lower yield stress in comparison with the extruded case. This behavior can be explained based on higher rate of texture softening versus the effects of the grain refinement on strength. The hardness test on the samples cross-section showed an increase in hardness and a uniform strain distribution at higher ECAP passes.
    Keywords: Equal channel angular pressing, AM30 magnesium alloy, Material structure, Micro, hardness
  • F.S. Sayyedan, M.H. Fathi, H. Edris, A. Doostmohamadi, V.S., Mortazavi, F. Shirani Pages 21-35
    The objective of this study was to synthesize glass ionomer–forsterite nanocomposite and study the effect of incorporating forsterite nanoparticles to the ceramic part of glass ionomer cement in order to improve mechanical properties and bioactivity. So، Forsterite nanoparticles were made by the sol-gel process using different weight percentages added to the ceramic part of commercial GIC (Fuji II GC). X-ray diffraction (XRD) was used in order to characterize and determine grain size of the produced forsterite nanopowder. In order to study the mechanical properties of the produced glass ionomer cement-forsterite nanocomposite، the compressive strength (CS)، three-point flexural strength (FS) and diametral tensile strength (DTS) of specimens were measured. Statistical analysis was done by one Way ANOVA and differences were considered significant if P‹0. 05. The morphology of fracture surface of specimens was studied using scanning electron microscopy (SEM) technique. Bioactivity of specimens was investigated by Fourier transitioned-infrared spectroscopy (FTIR)، scanning electron microscopy (SEM)، and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES). The results of XRD analysis confirmed the nanocrystalline and pure forsterite synthesis. According to the mechanical properties measurements، the optimum weight percentages of forsterite nanoparticles for enhancement of CS، FS، and DTS were obtained equal to 3، 1 and 1 wt. %، respectively. Statistical analysis showed that the differences between all the groups were significant (P<0. 05). SEM images and results of the ICP-OES and FTIR tests confirmed the bioactivity of the nanocomposite. Glass ionomer-forsterite nanocomposite containing 1 to 3 wt. %-forsterite nanoparticles can be a suitable candidate for dentistry and orthopedic applications due to the improvement of mechanical properties and bioactivity.
    Keywords: Glass ionomer cement, Forsterite nanoparticles, Sol, gel, Mechanical properties, Bioactivity
  • M.R. Garsivaz Jazi, M.A. Golozar, K. Raeissi Pages 37-49
    In this study، the chemical composition، thickness and tribocorrosion behavior of oxide films prepared on Ti-6Al-4V alloy by anodising treatment in H2SO4/H3PO4 electrolyte at the potentials higher than the dielectric breakdown voltage were evaluated. The thickness measurement of the oxide layers showed a linear increase of thickness by increasing the anodizing voltage. The EDS analysis of oxide films demonstrated precipitation of sulfur and phosphor elements from electrolyte into the oxide layer. Tribocorrosion results indicated that the tribocorrosion behavior of samples was significantly improved by anodising process. Furthermore، the tribocorrosin performance of thesamples anodised at higher voltages was enhanced. SEM and EDS of worn surfaces indicated that the oxide layer on the samples anodised at lower voltages was totally removed، but for the samples anodised at higher voltages، the oxide layer was only locally removed within the wear track. Moreover، measurement of wear volume of the treated samples exhibited lower values on the samples anodised at higher voltages.
    Keywords: Anodising, Ti, 6Al, 4V alloy, Dielectric breakdown voltage, Tribocorrosion
  • Zahra Omidi, Saeed Reza Bakhshi, Ali Ghasemi Pages 51-59
    Silicon nitride has attracted a considerable attention because of its excellent properties such as high-temperature strength، good oxidation resistance، high corrosion resistance، good thermal shock resistance، high creep resistance and good thermal and chemical stability. There are several different fabrication methods for synthesizing Si3N4 particles. Such methods are mostly costly and kinetically slow and require lengthy heat treatment. In this study، Si3N4 compounds were synthesized by means of mechanical milling. In the mechanical milling route،Si powder (≤99. 0%) was milled under nitrogen gas for 25 h and heated at various temperatures 1100-1200-1300 and 1400 C for 1 h at the nitrogen atmosphere at a rate of 200 ml/min. Silicon powder was also annealed under a similar condition in order to evaluate the impact of milling process on the low temperature synthesizing of Si3N4. Phase identification and microstructural characteristics of products were evaluated by X-ray diffraction، scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. The Fourier transform infrared spectroscopy and thermal analysis were used for characterization of the formed bands and thermal treatment of the sample، respectively. The obtained results exhibited that Si3N4 powder was fully formed with two kinds of morphologies including globular particles and wire with a width of 100–300 nm and length of several microns at sintering temperature of 1300 C. This was confirmed by the Si–N absorption bonds in the FTIR trace. Based on XRD results، 25 h milling reduced temperature of reaction remarkably in comparison with direct nitridation of Si powders for 1 h. With an increase in the reaction temperature، the Si3N4 samples had a phase transformation 𝛂→𝛃، and variation of the morphology followed the vapor–liquid -solid mechanism.
    Keywords: Silicon nitride, Mechanical milling, Temperature, Direct nitridation
  • Fatemeh Mohtaram, Vahid Mottaghitalab, Gholamreza Baghersalimi, Akbar Khodaparast Haghi Pages 61-78
    Today، along with the advances in circuit printing technology it has become possible to fabricate band lines integrated with circuit elements. The band lines are known as microstrip lines and the whole packages are called microstrip antennas. The microstrip antennas have three layers، including conductive patch layer، dielectric sub layer، and ground conductive layer. One of the most important problems of prevalent antennas is their inflexibility، which was addressed in the current paper using textile based structure with proper flexibility and flexural stiffness. This was done using ink jet printing techniques followed by electrolytic plating to provide diverse antenna patterns based on nickel particles. The coated surface was characterized by scanning electron microscope، elemental analysis and optical microscope. Moreover، the washing fastness and the other physical and mechanical specifications were measured using standard techniques. The elemental analysis of metal-coated fabric clearly indicated a high level of nickel. Furthermore، the morphological investigation proved the formation of homogenous nickel nanoparticle in a diameter range of 100-500 nm with an evident boundary and semi-spherical shape. In addition، the cumulative presence of particles in a sequence followed a cabbage-like structure originating from metallic crystals. The washing fastness tests revealed a high stability in electrical resistance after several washing steps. In the meantime، the antenna gain and the corresponding bandwidth were measured using spectrum analyzer. The results indicated a 1 kHz increase in bandwidth and 11 dB decrease in antenna gain for a large size compared to a small one. Meanwhile، the bandwidth of rectangular pattern showed a 0. 2 kHz increase and 2. 5 kHz decrease compared to spiral pattern. Finally، the four-probe electrical conductivity test demonstrated a high level of conductivity around 2632 S/cm.
    Keywords: Electrolytic plating, Inkjet printing, Microstrip antenna, Polyester fabric, Nickel nanoparticle
  • R. Tajalli, H. Baharvandee, H. Abdizadeh Pages 79-89
    In this research، ZrC nano particles were synthesized by self-propagating high temperature (SHS) using the mixed powder of ZrO2-C-Mg and NaF or NaCl diluent. The effect of different proportions of raw materials، milling time، composition of the diluent and also pickling on the synthesis of ZrC was investigated. Optimal amounts of magnesium and sodium fluoride for the synthesis of ZrC were 2. 8 and 2 mol، respectively. Milling process of 120 minutes decreased the diffusion gap of raw material and increased the combustion reaction progress. XRD and SEM analysis showed that the NaF diluent more than NaCl caused a reduction in the size of the particles of ZrC and increased the progress of the combustion reaction. Synthesized samples were subjected to pickling in order to remove impurities of MgO by 37% HCl، and distilled water was used to wash off NaF and NaCl residues. ZrC particle size of different samples were in the range of 50-90 nm.
    Keywords: Self, propagation high temperature synthesis, Zirconium carbide, Nano powder, Milling
  • M. Tehrani Dehkordi, S. H. Bahrami, R. Nategi Jahromi Pages 91-103
    In this study، the effects of different parameters on charpy impact properties of pure and hybrid composite laminates reinforced with basalt and glass filaments were investigated. For this purpose، five types of basalt and glass laminates with quasi-isotropic stacking sequence، namely، a pure basalt، a pure glass، two inter-ply hybrid and one intra-ply hybrid composites were produced. Epoxy resin was used as matrix material. After that، the impact test was performed and the average absorbed energy of each type of specimens was determined. The results indicated that the pure basalt and nylon laminates had the highest and least absorbed energy، respectively. The hybrid laminates had the absorbed energy somewhere between the pure basalt and glass ones. Also، between the hybrid composites، the intra-ply laminate had a better impact performance than the inter-ply ones.
    Keywords: Composite, Inter, ply Hybrid, Intra, ply Hybrid, Charpy impact, Basalt, Glass
  • S.M.H. Mirbagheri, M. Daneshmand, Y. Tabatabaie Pages 105-124
    In this paper، the behavior of energy absorption of crush-boxes، made of Aluminum foam advanced material، was investigated based on foam cellular structure homogeneity. Therefore، thin-walled tubes of Cu-Zn30wt. %. brass alloy with 27 mm diameter and 1 mm thickness were filled with A356-10vol. %SiC-Xwt. %. of TiH2 foam liquid. Foam samples with 1، 1. 5، 2wt. %. of TiH2 were prepared by Form Grip into the brass tubes in order to produce crush-box. Then the crush-boxes as energy absorber elements were compressed by un-axial loading and then behaviors of progressive buckling foams were measured. Results showed by decreasing A356-10vol. % SiC foam density from 0. 93 to 0. 88 and then 0. 43 g/cm3، the energy absorption would be changed from 12955 to 13465 and then to 11192 J، respectively. The sample with 1. 5wt. % of TiH2 and density of 0. 88 g/cm3 had the maximum energy absorption. Also، the results of foams cellular structure images showed that foams of homogenous cellular structure had a sizeable effect on the progressive buckling behavior. We developed a new parameter as «sorting coefficient»، which can release the foams cellular structure non-homogeneity، and change the crush-boxes energy absorption during the progressive plastic buckling.
    Keywords: Aluminum foam, Crush, box of energy absorption, Quasi, static buckling, Brass tube, Closed cell foam
  • P. Zarrabian, M. Kalantar, M. Mosallaeepour, A. Mashreghi Pages 125-140
    Nickel ferrite based cermets and their relevant composites have been widely used as inert anodes for aluminum electrolysis due to their good combination of chemical resistance، thermal stability and mechanical properties. In this study، various NiO/NiFe2O4 composites consisting of 5، 10 and 15% NiO in conjunction with Cu/NiFe2O4 cermets containing 0. 5، 10 and 15% Cu were prepared by powder metallurgy method. The degradation resistance of the developed inert composites was examined under hot corrosion condition by plunging samples in to the molten electrolyte at 1000ºC. The strength، toughness، hardness، relative density، microstructural observation، phase analysis and electrical resistivity were evaluated by 3-points bending tests، Vickers method، Archimedes method، scanning electron microscope، x-ray diffraction and conventional direct current four-probe techniques، respectively. The experimental results for NiO/NiFe2O4 composites showed that a significant improvement of toughness and degradation resistance continuously occurred with a moderate decrease in strength by increasing NiO content، while the relative density was increased only up to 5%NiO content. By increasing the Cu content in the cermet samples، all the properties such as strength، toughness and electrical conductivity were improved considerably but the degradation resistance decreased.
    Keywords: Inert anode, Cermet, Composite, Nickel ferrite, Aluminum electrolysis, Powder metallurgy